نمونه‌بردارهای گاز و مایع

اطلاعات نمونه‌بردارهای گاز و مایع

نمایش تمام سازندگان نمونه‌گیری گاز و مایع

نمونه‌های گاز و مایع برای تجزیه و تحلیل نمونه‌ها از جریان‌های فرآیند، راکتورها یا مخازن ذخیره‌سازی استفاده می‌شوند. در طول فرآیند نمونه برداری، نمونه ای از گاز یا مایع نماینده آن حالت تولید به دست می آید. انواع مختلفی از تجهیزات نمونه برداری با اهداف مختلف وجود دارد.

روش های نمونه گیری

روش های نمونه گیری بر اساس فراوانی نمونه گیری و مدت زمان نمونه گیری طبقه بندی می شوند. روش نمونه برداری انتخاب شده بر نوع نمونه گیری گاز و مایعی که برای کاربرد مناسب تر است تأثیر می گذارد.

نمونه برداری نقطه ای

نمونه برداری نقطه ای شامل جمع آوری نمونه در یک نقطه زمانی خاص و در یک مکان خاص است. این معمولاً یک اندازه‌گیری یک‌باره و آنی است، شبیه گرفتن یک عکس فوری از شرایط در یک لحظه خاص. نمونه برداری نقطه ای زمانی مفید است که غلظت گاز یا گازها در یک لحظه خاص باید مشخص شود. با این حال، اطلاعات دقیقی در مورد تغییرات در طول زمان یا تغییرات در سراسر سیستم ارائه نمی دهد.

نمونه برداری پیوسته

نمونه برداری پیوسته شامل جمع آوری نمونه های گاز به طور مداوم در یک دوره زمانی طولانی است. این نوع نمونه برداری تصویر جامع تری از شرایط گاز، از جمله نوسانات در سطوح غلظت، ارائه می دهد، زیرا ترکیب گاز را به طور مداوم یا در فواصل منظم نظارت می کند. نمونه برداری پیوسته اغلب در شرایطی استفاده می شود که نظارت در زمان واقعی مورد نیاز است، مانند کنترل فرآیند صنعتی یا نظارت محیطی.

نمونه برداری

در نمونه گیری با چنگ زدن، یک فرد یک نمونه واحد را در یک نقطه خاص از زمان و در یک مکان خاص جمع آوری می کند. این نمونه واحد نشان دهنده وضعیت در آن لحظه و مکان خاص است. نمونه برداری ممکن است در پاسخ به یک رویداد غیرمنتظره یا زنگ هشدار گرفته شود، زیرا یک عکس فوری از شرایط ارائه می دهد. نمونه برداری با چنگ زدن برای ارزیابی سریع یک موقعیت یا تأیید وجود یا غلظت یک ماده خاص ایده آل است.

نمونه برداری ترکیبی

نمونه‌گیری ترکیبی شامل جمع‌آوری نمونه‌های متعدد در یک دوره مشخص و سپس ترکیب آنها برای ایجاد یک نمونه معرف است. این کار را می توان با نمونه برداری مداوم در یک دوره زمانی یا با جمع آوری چندین نمونه گسسته در فواصل زمانی منظم انجام داد. نمونه ترکیبی به دست آمده درک جامع تری از شرایط در طول دوره نمونه برداری ارائه می دهد. این روش به ویژه هنگام پایش نوسانات یا ارزیابی میانگین غلظت در طول زمان مفید است.

تنظیمات نمونه‌گیری گاز

نمونه‌بردارهای گاز انواع و پیکربندی‌های مختلفی دارند. انتخاب نمونه‌بر گاز به نیازهای خاص کاربرد، از جمله نوع گاز نمونه‌برداری شده، دقت مورد نیاز و فرکانس نمونه‌برداری مورد نظر بستگی دارد.

شکل 1: پروب نمونه گیری گاز.

شیر شش پورت

نمونه‌بردارهای شیر شش پورت راه‌حلی پیچیده‌تر و همه‌کاره‌تر از پیکربندی‌های دیگر هستند. آنها دارای شش پورت هستند که برای کنترل جریان گاز استفاده می شود. الگوی جریان با موقعیت روتور تعیین می شود.

در یک موقعیت، حلقه نمونه را می توان با گاز از منبع نمونه پر کرد، در حالی که گاز حامل مستقیماً از ورودی به آشکارساز جریان می یابد. این به عنوان موقعیت بار شناخته می شود. پس از پر شدن حلقه نمونه، روتور به موقعیت تزریق سوئیچ می شود. این گاز حامل را از طریق حلقه نمونه هدایت می کند و نمونه گاز را روی ستون به سمت آشکارساز هل می دهد.

نمونه‌بردارهای شیر شش پورت دارای مزایای مشخصی هستند، آنها امکان تزریق دقیق حجم‌های کوچک نمونه را فراهم می‌کنند، به تجزیه و تحلیل سریع گازها کمک می‌کنند و بسیار قابل اعتماد هستند. با این حال، آنها هم از نظر عملیات و هم از نظر نگهداری پیچیده تر هستند. هزینه نیز می تواند در مقایسه با پیکربندی شیرهای ساده تر بیشتر باشد.

سه راه تک سوپاپ

نمونه‌بردارهای گاز تک سوپاپ سه راهه پیکربندی ساده‌تری دارند. آنها یک سوپاپ و سه درگاه دارند: یکی برای ورودی، یکی برای خروجی و دیگری برای دریچه. با تغییر موقعیت سوپاپ می توان جریان گاز را کنترل کرد، یا آن را به سمت خروجی هدایت کرد یا آن را تخلیه کرد.

این نمونه‌برها معمولاً برای کاربردهایی استفاده می‌شوند که به دقت و پیچیدگی کمتری نیاز دارند، مانند نمونه‌برداری اولیه یا پاکسازی خط گاز. آنها معمولاً کارکرد و نگهداری آسان‌تری دارند و نسبت به نمونه‌برداران پیچیده‌تر هزینه کمتری دارند. با این حال، آنها ممکن است همان سطح دقت یا تطبیق پذیری نمونه‌بردار شیر شش پورت را ارائه ندهند.

شیر ده پورت

این نمونه‌برها پیچیده‌تر از نمونه‌گرهای شش پورت هستند و انعطاف‌پذیری و دقت بیشتری را در کنترل جریان گاز ارائه می‌دهند.

شیر چهار پورت

این سمپلرها تعادلی بین سادگی یک شیر سه طرفه و عملکرد یک شیر شش پورت ایجاد می کنند. آنها کنترل بیشتری نسبت به یک شیر سه طرفه ارائه می دهند در حالی که ساده تر و مقرون به صرفه تر از یک شیر شش پورت هستند.

انواع نمونه گیری گاز

نمونه‌گرهای گاز دستگاه‌هایی هستند که برای جمع‌آوری و اندازه‌گیری نمونه‌های گاز برای آنالیز استفاده می‌شوند. بسته به کاربرد خاص و ماهیت گاز مورد نمونه، انواع مختلفی دارند.

کیسه

روش نمونه بردار کیسه ای یک روش معمول و نسبتا ساده برای نمونه گیری گاز است. معمولاً در نظارت بر محیط زیست، بهداشت صنعتی و ارزیابی کیفیت هوای داخل ساختمان استفاده می شود. جزء اصلی سیستم نمونه بردار کیسه ای یک کیسه نمونه است که اغلب از موادی مانند تدلار، تفلون یا پلی اتیلن آلومینیومی ساخته می شود که به دلیل بی اثری شیمیایی و نفوذپذیری کم در برابر گازها انتخاب می شوند.

وکیوم

این نمونه‌برها از خلاء برای کشیدن گاز به داخل ظرف نمونه، اغلب کیسه یا سیلندر، استفاده می‌کنند. نمونه‌بردارهای خلاء می‌توانند قابل حمل باشند یا به عنوان تجهیزات ثابت نصب شوند.

پیستون

اینها از یک پیستون برای کشیدن نمونه گاز به داخل سیلندر استفاده می کنند. حرکت دقیق پیستون امکان اندازه گیری دقیق حجم را فراهم می کند.

پمپ

این نمونه‌برها از مکانیزم پمپ برای کشیدن نمونه‌های گاز به داخل ظرف استفاده می‌کنند. آنها ممکن است زمانی استفاده شوند که حجم زیادی از گاز نیاز به نمونه برداری باشد یا زمانی که گاز نیاز به نظارت مداوم دارد.

منفعل / انتشار

این نمونه‌برها بر اساس اصل انتشار کار می‌کنند، جایی که مولکول‌های گاز از ناحیه‌ای با غلظت بالاتر به ناحیه‌ای با غلظت کمتر حرکت می‌کنند. این نوع نمونه‌بر گاز نیازی به قطعات مکانیکی ندارد و اغلب برای پایش کیفیت هوا استفاده می‌شود.

کل هوا

اینها معمولاً در پایش محیطی استفاده می‌شوند و برای جمع‌آوری نمونه‌ای از هوای محیط بدون تغییر ترکیب آن طراحی شده‌اند.

ایزوکنتیک

این ها به طور خاص برای جمع آوری نمونه های گاز از پشته ها یا انتشار گازهای دودکش استفاده می شوند. نمونه با همان سرعت جریان گاز به داخل کشیده می شود، که تضمین می کند نمونه نماینده کل جریان گاز است.

حباب های گاز

اینها گاز را از طریق مایعی می کشند که اجزای خاصی را از جریان گاز جذب می کند. آنها اغلب زمانی استفاده می شوند که گاز حاوی ذرات یا اجزایی باشد که می توانند به راحتی در مایع جذب شوند.

نمونه گیری مایع

شکل 2: نمونه های آب زیرزمینی

نمونه‌گرهای مایع ابزارهایی هستند که برای جمع‌آوری نمونه‌ها از مایعات برای تجزیه و تحلیل طراحی شده‌اند. آنها در اشکال مختلفی وجود دارند که هر کدام برای نوع خاصی از مایع یا کاربرد طراحی شده اند. آنها اغلب برای به دست آوردن نمونه از مخازن، درام ها و مخازن باز استفاده می شوند.

شیب

اینها ابزار ساده ای هستند که برای جمع آوری نمونه های سطحی از بدنه های آب یا مخازن طراحی شده اند. آنها اغلب از یک قطب بلند با یک فنجان یا بطری در انتهای آن متصل می شوند.

بایلرها

اینها معمولاً دستگاه‌های استوانه‌ای بلندی هستند که برای جمع‌آوری نمونه‌ها از اعماق خاص در چاه یا دیگر آب عمیق فرو می‌روند.

مکش یا وکیوم

اینها از یک پمپ برای کشیدن نمونه مایع استفاده می کنند. آنها را می توان برای نمونه برداری از مایعات از اعماق استفاده کرد و به ویژه برای مایعات چسبناک یا مایعات با مقدار زیادی جامدات معلق مفید هستند.

عمق گسسته

همچنین به عنوان نمونه‌بردار نقطه‌ای شناخته می‌شوند، اینها برای جمع‌آوری نمونه‌ها از اعماق خاص طراحی شده‌اند. آنها معمولاً در آب های عمیق یا مخازن ذخیره سازی بزرگ استفاده می شوند.

لجن و رسوب

اینها برای جمع‌آوری نمونه‌هایی از لجن، رسوب یا ذرات دیگر که در کف بدنه آب یا مخزن ذخیره می‌شوند، طراحی شده‌اند.

روغن

اینها برای جمع آوری نمونه از فرآورده های نفتی طراحی شده اند. آنها اغلب دارای ویژگی هایی هستند که برای جلوگیری از آلودگی طراحی شده اند، مانند آب بندی برای جلوگیری از قرار گرفتن در معرض هوا.

در خط

این نمونه‌برها مستقیماً در خط لوله یا جریان فرآیند نصب می‌شوند و امکان نمونه‌برداری مداوم یا دوره‌ای را بدون ایجاد اختلال در جریان مایع فراهم می‌کنند.

کاربردهای صنعتی

بسیاری از صنایع برای کنترل کیفیت یا ایمنی نیاز به نمونه برداری از گاز یا مایع دارند.

پایش محیط زیست

هر دو نمونه گاز و مایع به طور گسترده در نظارت بر محیط زیست استفاده می شوند. نمونه‌گرهای گاز را می‌توان برای نظارت بر کیفیت هوا و شناسایی آلاینده‌ها استفاده کرد، در حالی که نمونه‌گرهای مایع را می‌توان برای نظارت بر کیفیت منابع آب، شناسایی آلاینده‌ها در بدنه‌های آبی و آزمایش فاضلاب برای انطباق با مقررات زیست‌محیطی استفاده کرد.

شکل 3: نمونه‌بردار تعویض گاز

شیمیایی

در صنایع شیمیایی، نمونه‌برها برای نظارت و کنترل فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند و اطمینان حاصل می‌کنند که واکنش‌ها مطابق انتظار پیش می‌روند و محصولات نهایی دارای مشخصات مورد نظر هستند.

خوردنی و آشامیدنی

در صنعت غذا و نوشیدنی، نمونه‌برهای مایع ممکن است برای اطمینان از کیفیت و ایمنی محصولات غذایی مایع، مانند شیر یا آب میوه استفاده شود، در حالی که نمونه‌گرهای گاز ممکن است برای نظارت بر محیط از نظر آلودگی‌هایی که می‌توانند بر ایمنی مواد غذایی تأثیر بگذارند، استفاده شوند.

نفت و گاز

در صنعت نفت، از نمونه‌گرهای گاز برای تجزیه و تحلیل ترکیب گاز طبیعی استفاده می‌شود، در حالی که نمونه‌گرهای مایع برای آزمایش کیفیت و ویژگی‌های نفت خام و فرآورده‌های نفتی استفاده می‌شوند. نمونه برداری منظم برای اطمینان از اینکه محصولات دارای مشخصات مورد نیاز هستند و برای کنترل کارایی و ایمنی فرآیندهای تولید بسیار مهم است.

نمونه‌بردارهای گاز و مایع

هر دو نمونه‌گر مایع و گاز در بسیاری از زمینه‌ها، از نظارت بر محیط‌زیست و کنترل فرآیند صنعتی گرفته تا تضمین کیفیت در صنایع مختلف، نقش‌های حیاتی ایفا می‌کنند. طیف وسیعی از انواع نمونه‌بردار موجود است که منعکس‌کننده تنوع کاربردها و ویژگی‌های مواد مورد نمونه‌برداری است.

منبع

globalspec